Распиновка и виды USB разъемов 2. 0 и 3. 0 (микро, мини)

Распиновка и виды USB разъемов 2.0 и 3.0 (микро, мини)

Фото и схемы распиновки разных видов USB разъемов — стандартного, мини и микро, типов A и B, версий 2.0 и 3.0. Особенности стандартов и их совместимость, видео.

1. Классификация

На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом. Вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в распиновке стандартных типов соединений.

• Читайте также обзор интерфейса RS-232 и его преобразователей

Не самые популярные коннектор и разъем. Почти квадратной формы со скошенными краями с одной стороны. Достаточно большие. Потому в смартфонах их не встретить. В основном, используются для подключения принтеров и других устройств, подключаемых к компьютеру.

Кстати, разъемы Mini и Micro, о которых мы поговорим ниже, считаются вариациями разъема типа B.

Чем отличается разъем и штекер Мини-USB (mini-USB)

Меньший тип разъема B, который был самым популярным на мобильниках до появления micro-USB. Сегодня они встречаются не так часто. Только на некоторых камерах, контроллерах PlayStation 3, MP3-плеерах и т.д. А еще в GPS-навигаторах.

Самый маленький разъем это Micro-USB

Слева Micro-USB

Пока еще самый популярный стандарт гнезда и штекера для мобильных и портативных устройств. Меньше, чем мини-USB. Собственно, потому и стал популярен на смартфонах. Не занимает много места. В последнее время стал уступать позиции USB-С. Из минусов Micro-USB можно отметить то, что приходится каждый раз подбирать какой стороной штекер включить в смартфон. В темноте так вообще очень неудобно.

В чем разница между Micro-USB A, Micro-USB B и Micro-USB AB

В свою очередь, разъем Micro-USB может быть двух вариантов: Micro-A и Micro-B. По аналогии с “полноценными” USB-A и USB-B, они отличаются формой. Тот что с буквой A – прямоугольный. А с буквой B – со скошенными краями.

Существуют также разъёмы типа Micro-AB, c которыми совместимы коннекторы и типа Micro A и Micro B.

Новенький разъем USB-С – одни плюсы

Справа USB-C

Новейший стандарт гнезда и коннектора USB. Вся его прелесть в том, что он двусторонний. А значит не надо подбирать, какой стороной его вставлять в телефон. Плюс поддерживает более высокую скорость передачи данных и большую мощность зарядки по сравнению с предыдущими типами USB. Не зря, стандарт быстрой зарядки USB-PD работает только на смартфонах, у которых есть USB-C. Такой разъем уже сейчас можно встретить на MacBook, в смартфонах Pixel и Nintendo Switch Pro.

Фирменный Lightning – только в айфонах и айпадах

Такой фирменный тип разъема вы можете встретить в технике Apple. По размеру он похож на USB-C и входит в стандартную комплектацию устройств Apple, выпускаемых с сентября 2012 года. Зачем Apple решила сделать свой фирменный разъем? Большой вопрос. Бытует мнение, чтобы побольше денежек содрать с владельцев айфонов и производителей аксессуаров.

Почему бывают разные разъемы USB с одним названием?

Все дело в стандартах (или поколениях USB). Вы, наверное, встречали надписи USB 1.0, USB 2.0 или USB 3. Они отличаются поддержкой некоторых функций, и, главное, скоростью передачи данных. Подробнее о них читайте здесь. А сейчас вы должны запомнить, что разъемы для поколения USB 3.0 могут иметь такие же названия, как для первого и второго поколения. Но при этом, у них совсем другая форма и контакты.

В приведенной ниже таблице показано, какие типы разъемов совместимы с какими стандартами. Обратите внимание, что устройства micro-USB, поддерживающие USB 3.x, имеют другой разъем.

Совместимость разъемов USB в зависимости от поколения USB

Распиновка micro USB

Для подсоединения гаджетов, наподобие мобильных телефонов, цифровых аппаратов разработаны уменьшенные порты – микро и мини. Последние считаются устаревшими и употребляются редко. Микро – универсальный стандарт для большинства современных устройств.

Распиновка micro-USB следующая:

• 1 – красный, обеспечивает подачу питания, напряжение 5 В;
• 2 и 3 – белый и зеленый для передачи данных в двух направлениях;
• 4 – сиреневый, замыкает общий провод. Таким образом обеспечивается поддержка OTG-функции;
• 5 – черный, заземляющий провод.

Разъемы тоже делят на А и В. В первом случае – «мама», обозначение micro-AF(BF), во втором — micro-АМ(ВМ).

Контакт №4 в типе В не используется.

Для микро- и мини-портов выпускают удлинители. Они полезны, когда разъемы есть только на задней стороне системного блока. В этом случае не нужно лезть под стол.

Разъем для микро-USB третьего поколения несколько отличается. Для него используется коннектор на 10 pin из двух частей, из которых одна соответствует старой версии. Скорее всего, производители намеревались сделать штекер универсальным, с возможностью подключить ранние модели, но почему-то отказались от этой идеи. Контакты с 1 по 5 такие же как у предыдущей модификации. Остальные соответствуют входам на разъем 3 версии: 6 и 7 предназначены для передачи информации по скоростному протоколу, 8 – дополнительное заземление. А 9 и 10 обеспечивают прием данных с высокой скоростью.

Распиновка USB кабеля по цветам

В описании к кабелям указывается его ориентация штекера по умолчание. Цоколевку определяют по внешней стороне. Если необходимо описать структуру с монтажной стороны, данный факт обязательно отмечают в технической документации. Изолирующие места помечают темно-серым цветом на разъеме и светло-серым на металлической части корпуса.

Фиолетовая маркировка применяется на проводах для зарядки и ДАТА-кабелях.

Pinout необходима для идентификации неисправной магистрали при ремонте. Она указывает на назначение того или иного компонента.

USB-OTG

OTG это возможность подключить к смартфону или планшету флешку, мышь, клавиатуру или другой смартфон.
Приведена схема кабеля для такого подключения.

Что такое OTG?

OTG («On-The-Go» — «На ходу») это возможность подключить к смартфону или планшету флешку, мышь, клавиатуру и прочую USB периферию.
Увы, такой возможностью обладают не все мобильные устройства.
Для подключения требуется специальный переходник.

Нюансы:
• Флешка должна быть отформатирована в FAT32.
• Ёмкость подключаемой флешки ограничена аппаратными возможностями смартфона.
• Винчестер и прочие энергоёмкие устройства требуют отдельного источника питания.

Поддерживает ли ваше устройство режим OTG можно узнать из списка на 4PDA. Правда, список устройств не полон.

Для подключения, например, флешки к смартфону чаще всего используется переходник «USB AF — USB micro AM» (о значении этих сокращений читайте в статье «USB 2.0»). К «маме» (USB AF) подключается флешка, а штекер (USB micro AM) подключается к смартфону.

Как самому сделать OTG-кабель?

Кабель OTG состоит из штекера USB micro (или mini) и большого гнезда USB (как в компе). Штекер можно взять от дата-кабеля, а гнездо — от USB удлинителя.

Главная фишка — в штекере USB micro/mini контакт 4 нужно замкнуть с контактом 5. Именно по наличию перемычки между 4 и 5 контактами в штекере устройство определяет, что ему предоставляют активную роль.

Монтажная схема кабеля OTG.
Штекер USB micro показан со стороны пайки ▼

Установка перемычки на штекер залитый изоляцией ▼

Паятельные концы контактов штекера USB micro разведены в шахматном порядке. Нечётные отведены к одной стенке штекера, чётные — к другой. Сквозь полупрозрачную изоляцию можно разглядеть чёрный, зелёный, красный проводки с одной стороны. Осторожно подплавляем изоляцию у чёрного проводка и подпаиваем один конец перемычки к контакту GND. Смотрим с противоположной стороны: сквозь изоляцию виден незадействованный контакт и белый провод. Подплавляем изоляцию у незадействованного контакта и подпаиваем к нему второй конец перемычки.

Распайка штекера USB mini ▼

Осталось припаять USB маму от USB удлинителя к переделанному нами штекеру цвет в цвет. Если кабели экранированные, то соединяем и экраны.

Можно ли заряжать активное устройство в режиме OTG?

Да, такой режим предусмотрен разработчиками, но далеко не каждое портативное устройство этот режим поддерживает. Режим зарядки при работе с периферией называется ACA (Accessory Charger Adapter). Для перехода в этот режим требуется особый OTG-кабель — в штекере USB-mini/micro контакты 4 и 5 (ID и GND) должны быть замкнуты через резистор R_{ID_A}=124 кОм.

Источник информации: «Battery Charging v1.2 Spec and Adopters Agreement (BC1.2)» (спасибо за информацию нашему читателю Виктору)

Что делать, если плохо паяются контакты

Если же во время пайки контактных выводов возникают проблемы (например, припой не убирается или появляются сплошные «сопли») то можно помогать феном. То есть, сверху подогреваем плату на 100 — 150 °C, чтобы плата прогрелась и припой легче убирался. А температура паяльника не должна быть выше 350 °C, иначе можно перегреть контактные выводы.

Восстановление контактов

Если контактные площадки были сорваны или перегреты во время процедуры замены, то можно их восстановиться при помощи тонких проволок. Для этого необходимо найти контрольные точки на плате или дорожки и к ним подпаять проволоку. В качестве проволоки можно использовать оплетку от коаксиального кабеля мобильного устройства или катушку со сломанного динамика. Важно подпаивать не слишком толстую проволоку, но и не слишком тонкую и чтобы она ни в ком случае не была как струна у гитары.

Мы в подробностях рассмотрели несколько методов самостоятельной замены USB разъема на мобильных устройствах. Как может показаться на первый взгляд это трудно, однако все приходит с опытом. Главные правила — не нужно торопиться, преждевременно выдирать разъем с платы и не нужно жарить плату.

Описанные выше методы подходят и для самостоятельной замены микро USB на планшете, принципиальных различий нет.

Стоимость работы

В различных сервисных центрах цена на эту работу в среднем начинается от 500 рублей. Цена может быть больше по причине сложной разборки (например, расклейка дисплейного модуля, сервис берет ответственность на себя), гарантий после процедуры замены, а также сложности проводимых работ (оторванные дорожки и куски платы).

Полезные видео по теме

Заряд батареи через Микро-ЮСБ

Кроме того, по нему поступает напряжение питания 5 вольт для зарядки аккумулятора носимых гаджетов. Так как практически все современные литиевые батареи имеют рабочее напряжение 3,7 В, то идущие по Микро-ЮСБ 5 В подходят для восполнения энергии отлично. Правда не напрямую к АКБ, а через преобразователь зарядного устройства.

Радует, что цоколёвка разъёма одинаковая у всех производителей смартфонов — Самсунг, LG, Huaway и другие. Таким образом зарядное-адаптер 220 В от одного телефона, чаще всего подходит для заряда другого без изменения цоколёвки.

• Главное преимущество Micro-USB разъема перед другими типами — возможности подключения Plug&Play устройств без необходимости перезагрузки компьютера или ручной установке драйверов. Устройства могут быть подключены во время работы компьютера и так же отсоединены, без необходимости нажимать какие-либо кнопки.

USB Type-C

Этот новый стандарт имеет большой задел на будущее. Во-первых, он быстрый и может передавать большие токи, во-вторых, его можно вставить любой стороной и на обоих концах провода может быть один и тот же коннектор.

В 2015 году компания Apple потрясла весь мир, выпустив MacBook с одним USB Type-C разъемом. Это может быть началом тенденции.

Сейчас существует немало устройств с USB Type-C разъемом. Для подключения к компьютеру стоит использовать USB Type-C — USB Type-A кабель, если у вас нет такого же разъема в компьютере.

Покупать дешевые USB Type-C кабели не стоит, совсем не стоит. Очень просто убить ваше устройство. К тому же по такому кабелю проходят большие токи, так что некачественный кабель еще и приведет к пожару. Не жалейте денег на качественный кабель.